專利名稱：智能ic卡控水計費管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，尤其涉及對各類用水設(shè)備(如淋浴器、開水爐和盥洗室等)的智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)(商品名IC-01智能IC卡控水計費管理系統(tǒng))。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今競爭激烈的社會環(huán)境中，各行各業(yè)規(guī)范化、制度化、科學(xué)化、量化的管理工作已成為企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)；尤其各企業(yè)對其服務(wù)窗口的各種設(shè)備設(shè)施的安全使用、日常維護、定期檢測及收費管理等工作的到位率的要求也越來越高；同時，采用高科技手段，最終實現(xiàn)企業(yè)“節(jié)源開流”的新理念已普遍得到認(rèn)可。
現(xiàn)在許多企業(yè)或單位對其在公眾場合中的諸多設(shè)備設(shè)施(如淋浴器、開水爐和盥洗室等)通常采用專職工作人員對其所管轄區(qū)域中的設(shè)備設(shè)施的使用狀況進行定期定點檢查、監(jiān)測和維護，并由專人進行人工收費和統(tǒng)計管理，這種管理模式不但控制環(huán)節(jié)極為煩瑣，而且也難保證現(xiàn)場設(shè)備安全使用，收費核準(zhǔn)又缺乏依據(jù)等弊端，是引發(fā)企業(yè)物業(yè)管理困境的主要原因。其首先表現(xiàn)為現(xiàn)行收費結(jié)算方式的不合理性，由于對用戶實行先消費后交費，用戶費用回收率差額基數(shù)大，回收周期長，導(dǎo)致企業(yè)墊付資金回籠慢，企業(yè)流動資金普遍緊張，給企業(yè)經(jīng)營帶來困難。其次，占用企業(yè)大量的人力、物力和財力用于抄表和定期維護，使物業(yè)整體管理工作陷于周而復(fù)始的重復(fù)性工作，而工作質(zhì)量又在很大程度上受到了人為的制約。同時，盜用、收費人員作弊、用戶拒交資費的情況時有發(fā)生，資費歉收和漏收情況嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，旨在解決上述缺陷。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括中心管理平臺、智能IC卡控水裝置和水流傳感器。
所述的中心管理平臺通過多用戶串口卡與各網(wǎng)絡(luò)控制器連接，并通過這些網(wǎng)絡(luò)控制器與現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置之間進行信息交互，實現(xiàn)遠程下載智能IC卡控水裝置的設(shè)備參數(shù)，接收各智能IC卡控水裝置上報的實時工作狀態(tài)、客戶消費記錄、掛失卡企圖使用記錄等信息，滿足各企業(yè)單位對現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置的設(shè)備管理和對各IC卡用戶進行預(yù)收費用水的計費管理；中心管理平臺可以與讀寫器連接，實現(xiàn)對各IC卡用戶(消費卡、員工卡、管理卡和抄表卡等)的發(fā)卡、充值、退卡和掛失等綜合管理；中心管理平臺還可將設(shè)備、IC卡以及抄表等三大類原始信息進行匯總處理，形成各類統(tǒng)計報表，可通過票據(jù)打印機或者報表打印機輸出各類憑證(充值、退卡等)和統(tǒng)計報表。
所述的智能IC卡控水裝置包括電源穩(wěn)壓模塊、微處理機、硬時鐘模塊、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊、射頻處理模塊、用戶界面模塊、輸入輸出模塊及通信模塊；電源穩(wěn)壓模塊與微處理機、硬時鐘模塊、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊、射頻處理模塊、用戶界面模塊、輸入輸出模塊及通信模塊等功能模塊相連接，以確保智能IC卡控水裝置工作穩(wěn)定、可靠；微處理機包括內(nèi)部自帶1K的RAM數(shù)據(jù)存貯器和Watchdog功能；EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊、硬時鐘模塊、射頻處理模塊、用戶界面模塊、輸入輸出模塊、通信模塊及水流傳感器和直流電磁閥在微處理機控制下；通過射頻處理模塊將獲取非接觸式IC卡的客戶信息，并暫存在RAM數(shù)據(jù)存貯模塊內(nèi)；通過用戶界面模塊采集用戶設(shè)置的設(shè)備參數(shù)信息，并保存在EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊內(nèi)；微處理機對數(shù)據(jù)存貯模塊內(nèi)的設(shè)備參數(shù)與客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較處理，如果客戶具備消費條件，可通過輸入輸出模塊進行直流電磁閥和水流傳感器信號的控制；打開直流電磁閥(消費過程)至關(guān)閉直流電磁閥(消費結(jié)束)，微處理機以硬時鐘模塊為基準(zhǔn)時鐘，以水流傳感器檢測到的水流信息進行客戶用水的實時計時、定時或時間控制等；通信模塊負責(zé)與中心管理平臺的信息交互，通過中心管理平臺下載智能IC卡控水裝置的設(shè)備參數(shù)，智能IC卡控水裝置也可將實時工作狀態(tài)、客戶消費記錄等信息上報至中心管理平臺。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是整個系統(tǒng)能對所有各現(xiàn)場在線智能IC卡控水裝置的網(wǎng)絡(luò)連接方式、設(shè)備安裝位置和實時工作狀態(tài)進行快捷、準(zhǔn)確和有效地跟蹤，顯著提高設(shè)備使用的安全性，滿足了用戶實現(xiàn)對現(xiàn)場各類設(shè)備(淋浴器、開水爐和盥洗室等)的設(shè)備管理；系統(tǒng)能對現(xiàn)場各類設(shè)備的用水情況進行實時計費，并形成相應(yīng)的消費記錄，以量化的計費方式進行收費管理；系統(tǒng)能對各類IC卡用戶的注冊、充值、修改、掛失、解掛、補卡、過期注銷等進行綜合管理；系統(tǒng)的各類統(tǒng)計報表功能確保用戶能及時、全面地掌握客戶用水的消耗情況和資金的收支平衡情況；整個系統(tǒng)的運行不僅可以及時、合理地收取IC卡用戶的消費費用，還減少各企業(yè)單位日常維護管理所帶來的人力、財力的巨大損失，最終使各企業(yè)單位的相關(guān)部門實現(xiàn)了科學(xué)化、規(guī)范化、智能化和信息化的物業(yè)管理。


圖1是本發(fā)明的智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)方框圖；圖2是本發(fā)明中智能IC卡控水裝置方框圖；圖3是本發(fā)明中水流傳感器和直流電磁閥方框圖；圖4是本發(fā)明中中心管理平臺的主界面圖；
圖5是本發(fā)明中操作項目按操作類型歸并至相應(yīng)的6個菜單圖。
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述由圖1、圖2、圖3可見本發(fā)明包括中心管理平臺1、智能IC卡控水裝置2和水流傳感器4；所述的中心管理平臺1通過多用戶串口卡11與各網(wǎng)絡(luò)控制器12連接，并通過這些網(wǎng)絡(luò)控制器12與現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置2之間進行信息交互，實現(xiàn)遠程下載智能IC卡控水裝置2的設(shè)備參數(shù)，接收各智能IC卡控水裝置2上報的實時狀態(tài)、客戶消費記錄等信息，最終實現(xiàn)對現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置2的設(shè)備管理，計費信息管理；中心管理平臺1還可將各種原始信息進行匯總處理，形成各類統(tǒng)計報表，可通過票據(jù)打印機(13)或者報表打印機(14)輸出各類憑證(充值、退卡等)和統(tǒng)計報表；中心管理平臺1還可以與讀寫器15連接，實現(xiàn)對各類IC卡(消費卡、員工卡、管理卡和抄表卡等)發(fā)卡、充值、退卡和掛失等管理。
所述的智能IC卡控水裝置2包括電源穩(wěn)壓模塊21、微處理機22、硬時鐘模塊23、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊24、射頻處理模塊25、用戶界面模塊26、輸入輸出模塊27及通信模塊28；電源穩(wěn)壓模塊21與微處理機22、硬時鐘模塊23、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊24、射頻處理模塊25、用戶界面模塊26、輸入輸出模塊27及通信模塊28相連接，以確保各功能模塊工作穩(wěn)定、可靠；微處理機22包括內(nèi)部自帶1K的RAM數(shù)據(jù)存貯器221和Watchdog功能；EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊24、硬時鐘模塊23、射頻處理模塊25、用戶界面模塊26、輸入輸出模塊27、通信模塊28及水流傳感器4和直流電磁閥3在微處理機22控制下；通過射頻處理模塊25將獲取非接觸式IC卡的客戶信息，并暫存在RAM數(shù)據(jù)存貯模塊221內(nèi)；通過用戶界面模塊26采集用戶設(shè)置的設(shè)備參數(shù)信息，并保存在EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊24內(nèi)；微處理機22對數(shù)據(jù)存貯模塊24內(nèi)的設(shè)備參數(shù)與客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較處理，如果客戶具備消費條件，可通過輸入輸出模塊27進行直流電磁閥3和水流傳感器4信號的控制；打開直流電磁閥3(消費過程)至關(guān)閉直流電磁閥3(消費結(jié)束)，微處理機22以硬時鐘模塊23為基準(zhǔn)時鐘，以水流傳感器(4)檢測到的水流信息進行客戶用水的實時計時、定時或時間控制等；通信模塊28負責(zé)與中心管理平臺1的信息交互，通過中心管理平臺1下載智能IC卡控水裝置2的設(shè)備參數(shù)，智能IC卡控水裝置2也可將實時工作狀態(tài)、客戶消費記錄等信息上報至中心管理平臺1；此外，EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊用于設(shè)備掉電情況下的重要數(shù)據(jù)保護；硬時鐘模塊是智能IC卡控水裝置在聯(lián)網(wǎng)情況下設(shè)備時鐘。
所述的直流電磁閥包括控制冷水管道的第一直流電磁閥3和控制熱水管道的第二直流電磁閥31；所述的水流傳感器包括檢測冷水管道水流的第一水流傳感器(4)和檢測熱水管道水流的第二水流傳感器41；當(dāng)客戶具備消費條件，智能IC卡控水裝置控制冷熱水管道的直流電磁閥打開，此時，智能IC卡控水裝置實時采集冷熱水管道上水流傳感器回送的水流信息，并按計費單價和計費單位進行實時計費。
下面對本發(fā)明的工作過程作如下說明系統(tǒng)特點局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)采用RS485的通信接口，并有系統(tǒng)專用的通信協(xié)議支持，明確規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)備間信息交互的要求。同時，為確保系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)信息交互有多層加密措施，防止外部侵襲。
IC卡用戶管理用戶信息存儲介質(zhì)非接觸式IC卡(稱射頻卡或感應(yīng)卡)是世界上近幾年發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，它成功地解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題；同磁卡、接觸式IC卡相比，其顯著的優(yōu)點是讀/寫IC卡不用接觸讀卡器，方便快捷，使用壽命長，同時，完全克服了讀卡口容易遭到外部攻擊的弱點。
本發(fā)明采用非接觸式IC卡作為IC卡用戶信息(包括金額)存儲介質(zhì)。
用戶身份認(rèn)證在現(xiàn)實生活中，每一個成人有一張身份證；在企業(yè)或?qū)W校內(nèi)，每一個成員又將擁有代表其身份的證件(如工作證或?qū)W生證)。而這些證件對某個人而言都具有唯一性。
本發(fā)明對IC卡用戶管理是建立在這些有效證件的基礎(chǔ)上進行注冊、充值、修改、掛失、解掛、補卡、過期卡注銷等業(yè)務(wù)管理，從根本上避免了傳統(tǒng)電子身份確認(rèn)方式所帶來的弊端。同時，也是建立IC卡一卡通應(yīng)用環(huán)境的必要條件之一(統(tǒng)一的電子身份識別機制)。
用戶信息劃分本發(fā)明對IC卡設(shè)備信息存儲區(qū)域的定義是全方位的，堅持以企業(yè)或單位為服務(wù)對象，IC卡“一卡通”為工作模式的設(shè)計準(zhǔn)則。即用戶手持一張IC卡，均能在服務(wù)區(qū)域內(nèi)的各系統(tǒng)及各類終端設(shè)備上得到有償?shù)姆?wù)。
對IC卡信息存儲區(qū)域規(guī)劃則首次引入了設(shè)備信息存儲區(qū)域引導(dǎo)的概念，即針對每個管理系統(tǒng)或子系統(tǒng)(如門禁管理系統(tǒng)、智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)、停車場收費系統(tǒng)等)都將分配獨立信息區(qū)域，而對這些信息區(qū)域進行數(shù)據(jù)讀/寫操作的卡密碼又只能由相關(guān)的系統(tǒng)才能進行控制和識別。
消費區(qū)域劃分本發(fā)明對消費類IC卡有消費區(qū)域的定義，最多可劃分為4000個消費區(qū)域，并可對各智能IC卡控水裝置進行消費區(qū)域(4000個)或通用區(qū)域的設(shè)定。
管理區(qū)域劃分本發(fā)明對管理類IC卡有管理區(qū)域的定義，最多可劃分為255個管理區(qū)域，并可對各智能IC卡控水裝置進行管理區(qū)域(255個)設(shè)定，使管理員管理目標(biāo)明確，責(zé)任界限清晰。
用戶信息保護每張IC卡具有全球唯一的、不可修改個的卡序列號(物理卡號)，同時，每個設(shè)備信息區(qū)域又提供48位密碼保護。
本發(fā)明對IC卡信息讀/寫方法采用了新穎的，多種混合加密技術(shù)及信息保密機制，保證IC卡貯存信息的安全和可靠，具有國際標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和安全性等特點，并以獨立的加密參數(shù)保證不同使用單位間數(shù)據(jù)格式不兼容。
用戶狀態(tài)追溯各類IC卡當(dāng)前使用狀態(tài)(已登記、已發(fā)卡、已掛失、已解掛、已換卡、修改卡、正常退卡、壞卡退卡等)的分類處理，并形成相應(yīng)的處理記錄，確保對每張IC卡的當(dāng)前狀態(tài)可追溯性。
IC卡掛失用戶IC卡的丟失，會給用戶帶來一定經(jīng)濟損失，避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)，系統(tǒng)必須具有處理用戶掛失卡的能力。
本發(fā)明對用戶掛失卡的處理方式是系統(tǒng)性的，首先系統(tǒng)允許有一定數(shù)量的掛失卡存在(每年度約為5000張卡)；其次系統(tǒng)對用戶掛失卡進行實時跟蹤和管理，當(dāng)任何一張掛失卡在本系統(tǒng)的任何一臺智能IC卡控水裝置上使用時，智能IC卡控水裝置均會實時上報相關(guān)記錄；最后掛失卡在退卡時，中心管理平臺又能及時驗證。
設(shè)備管理彈性編碼在實時控制系統(tǒng)中，設(shè)備端口號與設(shè)備編號如何建立一一對應(yīng)的關(guān)系，一直是維護人員關(guān)心的重點問題，尤其是在設(shè)備數(shù)量多，分布面廣的情況下，最受歡迎的則是設(shè)備靈活的彈性編碼方式，它能表征設(shè)備安裝位置的某些特征，是使用者、設(shè)備管理員與設(shè)備維護人員最好的溝通橋梁。
在本發(fā)明內(nèi)，所有智能IC卡控水裝置均實現(xiàn)靈活的彈性編碼方式，確保中心管理平臺按設(shè)備編號進行管理。
設(shè)備參數(shù)管理中心管理平臺對設(shè)備參數(shù)設(shè)置與設(shè)備參數(shù)遠程下載操作完全分離，確保設(shè)備參數(shù)設(shè)置的安全。同時，操作員在設(shè)備參數(shù)下載的界面上能瀏覽設(shè)備參數(shù)的設(shè)置內(nèi)容。
參數(shù)設(shè)置或加載中心管理平臺能遠程參數(shù)下載至各智能IC卡控水裝置；在各類智能IC卡控水裝置上，通過光敏按鈕和專用IC卡聯(lián)動控制方式，也能完成設(shè)備參數(shù)的設(shè)置和修改。
在線固件升級隨著行業(yè)的變化或各企業(yè)作業(yè)規(guī)范的變化，設(shè)備固有的參數(shù)已難以實現(xiàn)新政策的規(guī)劃，如何確保整個系統(tǒng)能快速響應(yīng)行業(yè)發(fā)展的要求，是各企業(yè)關(guān)注的焦點。本系統(tǒng)所有智能IC卡控水裝置都支持設(shè)備在線固件程序升級，避免了只能通過重復(fù)拆卸、調(diào)試和安裝才能進行設(shè)備性能調(diào)整的現(xiàn)象出現(xiàn)。
設(shè)備應(yīng)用環(huán)境智能IC卡控水裝置及部件(如電磁閥、水流傳感器)均采用DC12V的工作電源，確保應(yīng)用環(huán)境安全。此外，智能IC卡控水裝置整體結(jié)構(gòu)采用全密封嵌入式，具有良好的防水性能，能承受冷、熱水噴淋和各利沐浴液的腐蝕，表面水溫可達100℃。
系統(tǒng)維護管理平臺提供多級密碼的控制方式進行人—機命令權(quán)限檢查。
中心管理平臺可提供六大維護菜單，40多個操作項。系統(tǒng)管理員可根據(jù)操作員的工作性質(zhì)分配相應(yīng)的操作權(quán)限。每個操作員可瀏覽自己的操作權(quán)限，即可擁有哪些操作項。
操作員可通過設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接或設(shè)備現(xiàn)場分布的組織方式，從二個完全不同的角度出發(fā)，全面、實時地了解系統(tǒng)或局部區(qū)域中各設(shè)備的分布情況及設(shè)備運行實時狀況(采用圖標(biāo)和字符相結(jié)合的表達形式)。
本發(fā)明通過有效的監(jiān)控手段能及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備或設(shè)備之間存在的故障/告警信息，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障/告警，系統(tǒng)首先分區(qū)進行告警/故障信息的提示。同時，按告警級別產(chǎn)生不同的提示音，提醒操作員進行處理。
只有擁有相應(yīng)操作權(quán)限的操作員才能對故障/告警信息進行確認(rèn)操作，操作員確認(rèn)完畢，系統(tǒng)自動生成相關(guān)的告警記錄表(用于設(shè)備維修派工的依據(jù))。
對同一個操作員，系統(tǒng)的告警信息僅輸出一次，不作重復(fù)報警；當(dāng)更換操作員，本系統(tǒng)將存在的告警信息重新報一次，并由該操作員進行逐條的確認(rèn)。
計費類別管理本發(fā)明對系統(tǒng)管理員采用了全開放的計費類別的組織方式，即計費類別由計費方式、費率組合形成，這種控制方式既保證了資費調(diào)整的靈活性，又確保用戶參數(shù)變更的快捷和有效。
計費方式包括計量、計時、定時、時間控制等方式。
費率包括單一費率、雙費率或多費率。
統(tǒng)計報表本發(fā)明提供各類統(tǒng)計表報(設(shè)備檔案、設(shè)備費用結(jié)算檔案、抄表費用結(jié)算檔案、設(shè)備故障檔案、IC卡檔案、IC卡消費記錄檔案、IC卡充值檔案、IC卡退卡檔案、掛失卡使用記錄檔案和IC卡故障檔案等)，便于用戶日常管理。
在每類表報中，都可提供以文件列表為組織方式所形成的檢索條件，使操作員對檢索區(qū)域和檢索對象能迅速的定位。如設(shè)備檔案組織方式有設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接和設(shè)備現(xiàn)場布局；IC卡用戶檔案組織方式有部門/系、位置/樓號、IC卡類別和證件號碼等。
每類記錄表報的界面內(nèi)，都提供了三層記錄信息，其中，第一層為滿足檢索條件的IC卡用戶詳細信息；第二層為滿足檢索條件的IC卡用戶統(tǒng)計信息；第三層為滿足檢索條件的匯總信息，對每層信息都可按需瀏覽和打印。這種處理模式突破了傳統(tǒng)統(tǒng)計報表界面內(nèi)只能瀏覽、打印單一信息的缺陷。
每類記錄報表的界面內(nèi)，都提供了日、月和年報表的選擇，且這三類報表都可在一張報表內(nèi)進行匯總瀏覽和打印。
系統(tǒng)各設(shè)備特點及功能說明主界面本發(fā)明中心管理平臺的主界面由標(biāo)題區(qū)、菜單區(qū)、信息顯示區(qū)、登錄/退出提示區(qū)等部分組成，主界面格式圖4所示a)標(biāo)題區(qū)標(biāo)題區(qū)用于顯示系統(tǒng)名稱，具體內(nèi)容為“IC-01計費管理系統(tǒng)”。
b)菜單區(qū)中心管理平臺的所有管理功能是通過全中文菜單的形式來實現(xiàn)的，菜單又是按管理內(nèi)容進行劃分。菜單區(qū)提供了操作員管理、系統(tǒng)設(shè)置、設(shè)備設(shè)置、設(shè)備管理、IC卡管理、報表統(tǒng)計和幫助等功能菜單。
c)信息顯示區(qū)信息顯示區(qū)主要由樹形瀏覽窗口、設(shè)備信息瀏覽區(qū)、告警信息瀏覽區(qū)和信息交互瀏覽區(qū)等組成，用于顯示系統(tǒng)的各類實時信息。
d)登錄/退出提示區(qū)用于顯示系統(tǒng)管理員/操作員登錄/退出的狀態(tài)。
安全性中心管理平臺提供多級密碼的控制方式進行人—機命令權(quán)限檢查，即系統(tǒng)管理員和操作員只有通過密碼驗證，才能完成系統(tǒng)的登錄。
中心管理平臺可提供40多個操作項，系統(tǒng)管理員可根據(jù)操作員的工作性質(zhì)分配相應(yīng)的操作權(quán)限。當(dāng)某個操作員登錄成功，系統(tǒng)將根據(jù)該操作員的權(quán)限開放規(guī)定的操作項，同時，每個操作員可瀏覽自己的操作權(quán)限。
系統(tǒng)將40多個操作項目按操作類型歸并至相應(yīng)的6個菜單內(nèi)，具體內(nèi)容如圖5中心管理平臺除了對操作項有嚴(yán)格的控制，界面操作具有良好的操作提示性能(可視可聞方式)，具備各種容錯功能，防止操作者的誤操作引起非法修改數(shù)據(jù)。
信息瀏覽樹形瀏覽窗口在樹形瀏覽窗口中，可通過網(wǎng)絡(luò)連接標(biāo)簽或現(xiàn)場布局標(biāo)簽的選擇，實現(xiàn)系統(tǒng)自動按網(wǎng)絡(luò)連接組織方式或現(xiàn)場布局組織方式形成設(shè)備信息瀏覽的目標(biāo)區(qū)域，操作員可從二個完全不同的角度全面、實時地了解系統(tǒng)或局部(目標(biāo)區(qū)域)中各設(shè)備的分布狀況及設(shè)備運行的狀況。
網(wǎng)絡(luò)連接標(biāo)簽(網(wǎng)絡(luò)版功能)通過網(wǎng)絡(luò)連接、某個網(wǎng)絡(luò)控制器或某個網(wǎng)絡(luò)控制器下的終端設(shè)備(淋浴器、開水爐或者洗衣機)等的選擇，系統(tǒng)自動形成以網(wǎng)絡(luò)連接、某個網(wǎng)絡(luò)控制器或某個網(wǎng)絡(luò)控制器下屬的某類終端設(shè)備為組織方式的設(shè)備信息瀏覽的目標(biāo)區(qū)域。
現(xiàn)場布局標(biāo)簽通過現(xiàn)場布局或樓號等的選擇，系統(tǒng)自動形成以現(xiàn)場布局或某個樓號為組織方式的設(shè)備信息瀏覽的目標(biāo)區(qū)域。
設(shè)備信息瀏覽區(qū)在設(shè)備信息瀏覽區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)將實時跟蹤和顯示由操作員選定的設(shè)備信息瀏覽目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備安裝情況和設(shè)備運行狀態(tài)等信息。
表達形式采用圖標(biāo)和字符相結(jié)合的表達形式，其中，圖標(biāo)重點描述設(shè)備類型，圖標(biāo)顏色描述設(shè)備狀態(tài)；字符說明設(shè)備編號及某類設(shè)備所控制的對象。
設(shè)備類型設(shè)備類型包括網(wǎng)絡(luò)控制器和智能IC卡控水裝置等。
設(shè)備狀態(tài)

設(shè)備編號(1)本系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的維護是通過設(shè)備編號進行的，所有設(shè)備編號又是按設(shè)備類型(網(wǎng)絡(luò)控制器、智能IC卡控水裝置等)進行編制的，同種類型設(shè)備不允許使用相同設(shè)備編號，即在某種類型設(shè)備中，每一個設(shè)備都有一個獨立的設(shè)備編號，類型不同的設(shè)備可使用相同的設(shè)備編號，系統(tǒng)自動按設(shè)備類型及相關(guān)的控制對象加以區(qū)別。
(2)當(dāng)某種類型設(shè)備可有多種用途時，本系統(tǒng)通過控制對象進行說明，如智能IC卡控水裝置的控制對象可細分為淋浴器、開水爐或者盥洗室等，該類設(shè)備編號的編制方式仍應(yīng)采用統(tǒng)一編號的原則進行，系統(tǒng)自動按控制對象加以區(qū)別。
(3)本系統(tǒng)所有類型的設(shè)備均可采用彈性編碼的方式進行編號，智能IC卡控水裝置編號范圍為1～9999。
告警信息瀏覽區(qū)(網(wǎng)絡(luò)版功能)a)告警信息提示本系統(tǒng)通過有效的監(jiān)控手段能及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備或設(shè)備之間存在的故障/告警信息，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障/告警，中心管理平臺首先在告警信息瀏覽區(qū)的告警區(qū)1或告警區(qū)2內(nèi)提示告警/故障信息，同時，按告警級別產(chǎn)生不同的提示音，提醒操作員進行處理。
(1)表達形式用藍顏色的字表示告警/故障信息已由操作員確認(rèn)，黑顏色的字表示告警/故障信息尚未得到確認(rèn)；用紅色高亮度指向當(dāng)前需要確認(rèn)的告警/故障信息，操作員可進行選擇。
(2)告警級別中心管理平臺提供二種告警級別，即重要告警和一般告警，當(dāng)重要告警和一般告警同時產(chǎn)生時，重要告警信息提示優(yōu)先于一般告警信息。
(3)告警區(qū)1告警區(qū)1主要用于顯示中心管理平臺、網(wǎng)絡(luò)控制器及二者之間存在的故障/告警。
(4)告警區(qū)2告警區(qū)2主要用于顯示智能IC卡控水裝置或網(wǎng)絡(luò)控制器與智能IC卡控水裝置之間存在的故障/告警。
b)故障/告警信息確認(rèn)(1)只有擁有相應(yīng)操作權(quán)限的操作員才能對故障/告警信息進行確認(rèn)操作，即需操作員完成登錄，系統(tǒng)經(jīng)操作權(quán)限判別后才能開放告警信息確認(rèn)的操作。
(2)當(dāng)操作員用鼠標(biāo)左鍵雙擊紅色高亮度指向的故障/告警信息，表示對該條告警/故障信息的確認(rèn)，此時，該條故障/告警信息的高亮度指示消失，黑字變成藍字；當(dāng)有多條告警/故障信息時必須逐條確認(rèn)，確認(rèn)一條，高亮度指示消失一條，當(dāng)所故障/告警信息都確認(rèn)完畢，系統(tǒng)自動關(guān)閉故障/告警提示音。
(3)當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)還存在著未處理完的故障/告警記錄時，主界面告警瀏覽區(qū)用紅燈指示；系統(tǒng)內(nèi)所有故障/告警信息處理完畢，主界面告警瀏覽區(qū)用綠燈指示。
c)告警報警原則(1)對同一個操作員，系統(tǒng)的告警信息僅輸出一次，不作重復(fù)報警。
(2)當(dāng)更換操作員，本系統(tǒng)將存在的告警信息重報一次，由該操作員進行逐條的確認(rèn)。
d)告警信息處理
(1)操作員完成故障/告警信息的確認(rèn)，系統(tǒng)將在“設(shè)備管理”菜單中的故障告警處理項內(nèi)自動生成設(shè)備告警處理表，該表可用于維修人員的派工單。
(2)設(shè)備告警處理表內(nèi)有詳細的故障/告警信息記錄，主要參數(shù)包括序號、設(shè)備類型、設(shè)備編號、控制對象、樓號、房間號、告警級別、告警類別和告警時間等。
(3)本發(fā)明對所有故障/告警信息均實時跟蹤，當(dāng)某個故障/告警已恢復(fù)，則在相應(yīng)的故障/告警信息記錄上進行標(biāo)注，同時，操作員可通過解決措施輸入框填寫處理的結(jié)果。
信息交互瀏覽區(qū)(網(wǎng)絡(luò)版功能)a)系統(tǒng)信息交互標(biāo)簽需對系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備間信息交互情況進行瀏覽時，可選擇系統(tǒng)信息交互標(biāo)簽，此時，信息交互瀏覽區(qū)將實時顯示網(wǎng)絡(luò)控制器或各智能IC卡控水裝置上報的記錄/狀態(tài)信息及IC-01回送的應(yīng)答信息；IC-01向后級設(shè)備下達的命令信息及后級設(shè)備回送的應(yīng)答信息。
b)網(wǎng)絡(luò)信息交互標(biāo)簽需對系統(tǒng)與上級管理系統(tǒng)之間的信息交互情況進行瀏覽時，可選擇網(wǎng)絡(luò)信息交互標(biāo)簽，此時，在信息交互瀏覽區(qū)內(nèi)將實時顯示二者之間信息傳遞的情況。
c)信息交互區(qū)瀏覽在信息交互瀏覽區(qū)內(nèi)，最多可顯示最近600條信息，如需要查詢更詳細信息(信息分類、設(shè)備分類等)，可通過“設(shè)備管理”菜單進行瀏覽。
設(shè)備管理a)設(shè)備參數(shù)設(shè)置與設(shè)備參數(shù)遠程下載操作完全分開，確保設(shè)備參數(shù)設(shè)置安全。同時，操作員在設(shè)備參數(shù)下載界面上能瀏覽設(shè)備參數(shù)的設(shè)置內(nèi)容。
b)良好的人機界面，通過人機交互的操作，能方便地生成被控設(shè)備的運行參數(shù)及命令的發(fā)送。
c)中心管理平臺可通過遠程數(shù)據(jù)包加載的方式，實現(xiàn)對各智能IC卡控水裝置固件升級和基本運行參數(shù)的刷新。
d)系統(tǒng)可提供多種計費方式，滿足不同被控設(shè)備的費用結(jié)算的需要。
e)對各類智能IC卡控水裝置實行靈活的彈性編碼方式，確保中心管理平臺按設(shè)備編號進行管理。
IC卡管理a)各類IC卡(消費卡、員工卡、管理卡和抄表卡等)登記、發(fā)卡、充值、退卡和卡處理等綜合管理功能。
b)各類IC卡當(dāng)前使用狀態(tài)的定義(已登記、已發(fā)卡、已掛失、已解掛、已換卡、修改卡、正常退卡、壞卡退卡等)。
統(tǒng)計報表
a)強大的查詢功能，可組合各種可能的條件對信息或記錄進行查詢、排序、各類統(tǒng)計、結(jié)算，操作極為舒適方便；b)提供各類統(tǒng)計表報(設(shè)備檔案、設(shè)備費用結(jié)算檔案、抄表費用結(jié)算檔案、設(shè)備故障檔案、IC卡檔案、IC卡消費記錄檔案、IC卡充值檔案、退卡檔案、掛失卡使用記錄檔案和IC卡處理檔案)，便于用戶日常管理。
可靠性a)系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，既保證軟件實時特性，又有模塊結(jié)構(gòu)的靈活性和伸縮性，即功能模塊性能的更新，不會影響整個程序的正常運行。
b)運行參數(shù)與處理程序互相獨立，任何參數(shù)變更都不會引起運行版本程序的變更。
c)在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中，保留一定的數(shù)據(jù)冗余度，當(dāng)某一處的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的時候，可以通過系統(tǒng)別處的冗余數(shù)據(jù)重建，恢復(fù)系統(tǒng)的正確狀態(tài)。
d)數(shù)據(jù)自動備份的功能，避免意外造成數(shù)據(jù)的丟失。
讀寫器(DXQ)配合管理平臺完成對各類IC卡的設(shè)置功能(員工/消費/管理卡等)；配合管理平臺，對員工卡和消費卡實現(xiàn)充值服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)控制器(WLKZ)用于內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的控制。
智能IC卡控水裝置(JFSB)智能IC卡控水裝置主要用于對即熱式淋浴器、儲存式淋浴器、開水爐或盥洗室等被控設(shè)備的控制和計費。
主要功能及特點工作模式為適應(yīng)不同企業(yè)單位的維護管理模式，JFSB提供了二種工作模式，即單機版和網(wǎng)絡(luò)版。如果在系統(tǒng)建設(shè)前期預(yù)埋了智能IC卡控水裝置的通信網(wǎng)絡(luò)線，在較短時間內(nèi)就能實現(xiàn)本系統(tǒng)所有智能IC卡控水裝置從單機版工作模式切換至網(wǎng)絡(luò)版工作模式，無需重復(fù)施工。
操作界面智能IC卡控水裝置提供良好的用戶操作界面，除實時顯示智能IC卡控水裝置運行狀態(tài)、計費信息，還提供了各種可聞可視的提示信息，用戶日常操作和維護管理直觀、方便。
信息顯示窗口智能IC卡控水裝置信息顯示窗口共用6個數(shù)碼管，除了提供消費類IC卡(消費卡和員工卡)實時的計費信息外，還滿足了各種管理類IC卡(抄表卡、清零卡和管理卡)的操作顯示及出錯信息的提示單機版可視信息


網(wǎng)絡(luò)版可視信息

參數(shù)設(shè)置數(shù)碼管1表示參數(shù)項目類別，其小數(shù)點表示該項是否選中，當(dāng)小數(shù)點亮，表示已選中；數(shù)碼管2用于顯示分隔符，即通過它將參數(shù)項目類別與該項目的參數(shù)進行分隔，用“—”表示；數(shù)碼管3～6表示某個項目的參數(shù)內(nèi)容，其中，第4位的小數(shù)點通常用于表示價格的元與分的分隔符。
智能IC卡控水裝置參數(shù)設(shè)置菜單


狀態(tài)顯示窗口智能IC卡控水裝置提供了3個指示燈，分別稱為LD1、LD2和RUN，其中，LD1指示燈和LD2指示燈實時顯示被控設(shè)備的輸入信號的狀態(tài)，RUN是智能IC卡控水裝置運行指示燈。
○○○LD1 LD2 RUN功能設(shè)置按鈕智能IC卡控水裝置提供了3個光敏管，分別稱為向上按鈕、向下按鈕和確認(rèn)按鈕，可用普通光源照射控制。在專用管理卡的聯(lián)動控制下，可通過這些按鈕實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置項的選擇及相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和修改。
○○○▲←可聞信息為方便消費類用戶和設(shè)備管理員的使用，智能IC卡控水裝置能提供以下常用的可聞信息，除此之外，智能IC卡控水裝置根據(jù)被控設(shè)備的類型，還將提供一些專用的提示信息。


信息采集無論是消費者的用戶信息，還是設(shè)備管理員的設(shè)備參數(shù)設(shè)置信息，都需要智能IC卡控水裝置能安全、可靠、實時地進行信息采集?？紤]到應(yīng)用環(huán)境的特殊性，智能IC卡控水裝置采用了先進的無線技術(shù)。
用戶信息用戶信息讀/寫采用感應(yīng)式IC卡，讀/寫操作均有密鑰驗證功能。
設(shè)置信息設(shè)備參數(shù)設(shè)置及驗證采用光敏按鈕和專用IC卡的聯(lián)動控制方式。
輸入/輸出端口輸入/輸出端口的全隔離設(shè)計，有效地抑制了瞬變尖峰電壓和接口噪聲，適合多重接地系統(tǒng)，其中，輸入端采用光電耦合隔離，輸出端使用繼電器方式。
計費管理根據(jù)現(xiàn)場實際使用情況，提供多項與計費相關(guān)的參數(shù)設(shè)置功能，并按這些參數(shù)要求進行多層次的計費管理和計費信息的傳遞。
計費條件通過最高金額和最小金額參數(shù)，判斷本次消費類用戶是否具備消費的條件。
當(dāng)IC卡與智能IC卡控水裝置的消費區(qū)域(不包括0的特殊情況)不一致，則拒絕消費。
通過其他參數(shù)判斷IC卡是否過期卡、非本系統(tǒng)卡等。
費率管理
(1)智能IC卡控水裝置能進行單一費率、雙費率或多費率的處理。
(2)費率形式智能IC卡控水裝置支持計費單價/計時單位、計費單價/計量單位、計費單價/定時單位、計費單價/時間控制單位等四種類型的費率計算。例如計費單價為1.00元，計時單位為60秒，則智能IC卡控水裝置每60秒扣除卡內(nèi)金額1元。
時間參數(shù)智能IC卡控水裝置按時間參數(shù)之間關(guān)系進行消費時間補償。例如智能IC卡控水裝置用于淋浴器控制時，當(dāng)智能IC卡控水裝置2次使用間隔大于熱水管道的熱水冷卻時間(時間參數(shù)2)時，智能IC卡控水裝置在第一次扣除費用后，自動補償熱水管道冷水釋放時間(時間參數(shù)1)。
數(shù)據(jù)存儲管理智能IC卡控水裝置提供多項設(shè)備參數(shù)的存儲功能，設(shè)備管理員可對設(shè)備參數(shù)進行配置管理。
數(shù)據(jù)掉電保護智能IC卡控水裝置具有數(shù)據(jù)的“掉電”保護功能，當(dāng)設(shè)備斷電時，不會造成設(shè)備參數(shù)的丟失，設(shè)備上電后，自動對設(shè)備參數(shù)的正確性進行驗證。
數(shù)據(jù)安全保護數(shù)據(jù)自動備份的功能，避免意外造成數(shù)據(jù)的丟失。同時，智能IC卡控水裝置在數(shù)據(jù)處理過程中，保留一定的數(shù)據(jù)冗余度，當(dāng)某一處的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤的時候，可以通過智能IC卡控水裝置的備份數(shù)據(jù)重建，恢復(fù)其正確的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
當(dāng)智能IC卡控水裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)不可恢復(fù)時，網(wǎng)絡(luò)版的情況，由智能IC卡控水裝置自動向中心管理平臺申請參數(shù)配置；單機版的情況，智能IC卡控水裝置提供可視可聞信息，由設(shè)備管理員完成智能IC卡控水裝置參數(shù)的設(shè)置。
聯(lián)網(wǎng)功能提供通信接口，按系統(tǒng)通信協(xié)議規(guī)程進行信息交互(命令接收/處理、狀態(tài)/記錄信息上報)；接收中心管理平臺遠程下載的設(shè)備運行參數(shù)及數(shù)據(jù)的處理；接收中心管理平臺遠程下載的固件，自行完成程序在線升級。
可靠性a)智能IC卡控水裝置具有出錯自檢功能。
b)智能IC卡控水裝置參數(shù)與處理程序互相獨立，任何參數(shù)的變更都不會引起運行程序的變更。
智能IC卡控水裝置對外部信息的處理具有良好的容錯、糾錯功能。
智能IC卡控水裝置與中心管理平臺信息交互采用了先進的動態(tài)的加密技術(shù)，防偽性更好。
應(yīng)用環(huán)境智能IC卡控水裝置整體結(jié)構(gòu)采用全密封、無卡口的封裝形式，除能承受冷熱水噴淋和各種沐浴液的腐蝕外，還提高了產(chǎn)品的可靠性，從根本上杜絕了人為的攻擊及灰塵、水霧的侵襲等問題。
智能IC卡控水裝置及部件(電磁閥、水流傳感器)均采用DC12V的工作電源，電壓范圍為DC+12V±10％，確保應(yīng)用環(huán)境的安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，其特征在于包括中心管理平臺(1)、智能IC卡控水裝置(2)和水流傳感器(4)；所述的中心管理平臺(1)通過多用戶串口卡(11)與各網(wǎng)絡(luò)控制器(12)連接，并通過這些網(wǎng)絡(luò)控制器(12)與現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置(2)之間進行信息交互，實現(xiàn)遠程下載智能IC卡控水裝置(2)的設(shè)備參數(shù)，接收各智能IC卡控水裝置(2)上報的實時狀態(tài)、客戶消費記錄等信息，最終實現(xiàn)對現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置(2)的設(shè)備管理，計費信息管理；中心管理平臺(1)還可以與讀寫器(15)連接，實現(xiàn)對各類IC卡(消費卡、員工卡、管理卡和抄表卡等)的發(fā)卡、充值、退卡和掛失等綜合管理；中心管理平臺(1)還可將設(shè)備、IC卡以及抄表等三大類原始信息進行匯總處理，形成各類統(tǒng)計報表，可通過票據(jù)打印機(13)或者報表打印機(14)輸出各類憑證(充值、退卡等)和統(tǒng)計報表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，其特征在于所述的智能IC卡控水裝置(2)包括電源穩(wěn)壓模塊(21)、微處理機(22)、硬時鐘模塊(23)、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊(24)、射頻處理模塊(25)、用戶界面模塊(26)、輸入輸出模塊(27)及通信模塊(28)；電源穩(wěn)壓模塊(21)與微處理機(22)、硬時鐘模塊(23)、EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊(24)、射頻處理模塊(25)、用戶界面模塊(26)、輸入輸出模塊(27)及通信模塊(28)相連接，以確保各功能模塊工作穩(wěn)定、可靠；微處理機(22)包括內(nèi)部自帶1K的RAM數(shù)據(jù)存貯器(221)和Watchdog功能；EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊(24)、硬時鐘模塊(23)、射頻處理模塊(25)、用戶界面模塊(26)、輸入輸出模塊(27)、通信模塊(28)及水流傳感器(4)和直流電磁閥(3)在微處理機(22)控制下；通過射頻處理模塊(25)將獲取非接觸式IC卡的客戶信息，并暫存在RAM數(shù)據(jù)存貯模塊(221)內(nèi)；通過用戶界面模塊(26)采集用戶設(shè)置的設(shè)備參數(shù)信息，并保存在EEPROM數(shù)據(jù)存貯模塊(24)內(nèi)；微處理機(22)對數(shù)據(jù)存貯模塊(24)內(nèi)的設(shè)備參數(shù)與客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較處理，如果客戶具備消費條件，可通過輸入輸出模塊(27)進行直流電磁閥(3)和水流傳感器(4)信號的控制；打開直流電磁閥(3)(消費過程)至關(guān)閉直流電磁閥(3)(消費結(jié)束)，微處理機(22)以硬時鐘模塊(23)的基準(zhǔn)時鐘，以水流傳感器(4)檢測到的水流信息進行客戶用水的實時計時、定時或時間控制等；通信模塊(28)負責(zé)與中心管理平臺(1)的信息交互，通過中心管理平臺(1)下載智能IC卡控水裝置(2)的設(shè)備參數(shù)，智能IC卡控水裝置(2)也可將實時工作狀態(tài)、客戶消費記錄等信息上報至中心管理平臺(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，其特征在于所述的直流電磁閥包括控制冷水管道的第一直流電磁閥(3)和控制熱水管道的第二直流電磁閥(31)；所述的水流傳感器包括檢測冷水管道水流的第一水流傳感器(4)和檢測熱水管道水流的第二水流傳感器(41)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能IC卡控水計費管理系統(tǒng)，中心管理平臺(1)通過多用戶串口卡(11)與各網(wǎng)絡(luò)控制器(12)連接，并通過這些網(wǎng)絡(luò)控制器(12)與現(xiàn)場各智能IC卡控水裝置(2)之間進行信息交互；中心管理平臺(1)可將各種原始信息進行匯總處理，形成各類統(tǒng)計報表，可通過票據(jù)打印機(13)或者報表打印機(14)輸出各類憑證(充值、退卡等)和統(tǒng)計報表；中心管理平臺(1)還可以與讀寫器(15)連接，實現(xiàn)對各類IC卡的發(fā)卡、充值、退卡和掛失等管理；滿足了用戶實現(xiàn)對現(xiàn)場各類設(shè)備(淋浴器、開水爐和盥洗室等)的設(shè)備管理和計費管理，使用戶對現(xiàn)場設(shè)備的分布情況、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接方式、設(shè)備實時工作狀態(tài)和設(shè)備計費信息做到一目了然。
文檔編號G07F15/00GK1725698SQ20041005315
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者陳方 申請人:上海晶琛信息科技有限公司